Probabilidad condicional · Definición
Independencia de eventos
Antes de empezar necesitas conocer
Distingue los casos en que dos fenómenos se influyen de aquellos en que no, y es la hipótesis que permite multiplicar probabilidades.
Definición
Dos eventos \(A\) y \(B\) son independientes cuando saber que uno ocurrió no modifica la probabilidad \(P\) del otro.
Si \(P(B)>0\), que \(A\) y \(B\) sean independientes equivale a \(P(A\mid B)=P(A)\): enterarse de que \(B\) ocurrió no cambia la probabilidad de \(A\). Sustituyendo en la regla del producto se obtiene la fórmula \(P(A\cap B)=P(A)P(B)\), que se adopta como definición porque también vale cuando alguna probabilidad es cero.
Ejemplo: en un dado, \(A=\) «par» y \(B=\) «1 o 2» cumplen \(P(A\cap B)=1/6=\tfrac12\cdot\tfrac13\), así que son independientes aunque compartan el resultado 2. La independencia no se decide a ojo, sino comprobando la igualdad con las probabilidades.
Si \(A\) y \(B\) son independientes, también lo son \(A\) y \(B^c\), \(A^c\) y \(B\), \(A^c\) y \(B^c\). Para tres o más eventos no basta que lo sean por pares: se requiere que la fórmula del producto valga para cada subfamilia. Esto justifica cálculos como «al menos una cara en tres lanzamientos» \(=1-(1/2)^3\).
No confundir con excluyentes: si \(A\cap B=\varnothing\) y ambos tienen probabilidad positiva, saber que ocurre uno asegura que el otro no, así que son dependientes. El siguiente concepto, la probabilidad total, usa condicionales para combinar casos.
Para pensar
Si \(P(A)=0.5\) y \(P(A\mid B)=0.5\) con \(P(B)>0\), ¿qué se concluye?
Que \(A\) y \(B\) son independientes: \(P(A\cap B)=P(A\mid B)P(B)=P(A)P(B)\).
¿Puede un evento ser independiente de sí mismo?
Solo si \(P(A)=P(A)^2\), es decir, si \(P(A)\) es 0 o 1.
Ejercicios 10
- Si \(A\) y \(B\) son independientes con \(P(A)=0.3\) y \(P(B)=0.5\), ¿cuánto vale \(P(A\cap B)\)?
- Se lanzan dos monedas justas. ¿Cuál es la probabilidad de obtener dos caras?
- Si \(P(A)=0.4\), \(P(B)=0.5\) y \(P(A\cap B)=0.2\), ¿son independientes?
- Si \(P(A)=0.5\), \(P(B)=0.4\) y \(P(A\cap B)=0.3\), ¿cuál afirmación es correcta?
- Si \(A\) y \(B\) son independientes con \(P(A)=0.6\) y \(P(B)=0.5\), ¿cuánto vale \(P(A\mid B)\)?
- Si \(A\) y \(B\) son independientes con \(P(A)=0.3\) y \(P(B)=0.2\), ¿cuánto vale \(P(A\cup B)\)?
- Se lanza tres veces una moneda justa. ¿Cuál es la probabilidad de obtener al menos una cara?
- Se lanza un dado justo. Sea \(A\): «sale par» y \(B\): «sale 1 o 2». ¿Son independientes?
- Sean \(A\) y \(B\) con probabilidades positivas e independientes. ¿Pueden ser mutuamente excluyentes?
- Si \(A\) y \(B\) son independientes, ¿cuál afirmación es siempre cierta?
Después de esto
Referencias
- Joseph K. Blitzstein, Jessica Hwang, Introduction to Probability, 2nd edition, CRC Press, 2019. §2.5
- Sheldon Ross, A First Course in Probability, 10th edition, Pearson, 2019. §3.4
- Larry Wasserman, All of Statistics, 1st edition, Springer, 2004. §1.5